Организационный момент. Приветствие. Проверка посещаемости. Результаты СОР. ( W ) Вызов. У читель. Посмотрите на рисунок и предложите тему урока. ( W) Целеполагание. Учитель вместе с учащимися определяет тему, цели урока и критерии оценивания. Проверка домашнего задания. - какие условия необходимы для возникновения и существования электрического тока; - что называют силой тока; - дайте определение ЭДС; - домашняя задача; Изучение нового материала ( Р ) Задание № 1. Используя пункт 1 параграфа 3, ответьте на вопросы: - какие частицы являются носителями свободных зарядов в металлах? - с помощью каких опытов было доказано существование свободных электронов в металлах? Критерий оценивания: определяет свободные заряды в металлах. Комментарий учителя. Электрическая проводимость представляет собой способность вещества проводить электрический ток под действием внешнего электрического поля. По физической природе зарядов – носителей электрического тока, электропроводность подразделяют на: А) электронную Б) ионную В) смешанную. Для каждого вещества при заданных условиях характерна определенная зависимость силы тока от разности потенциалов. По удельному сопротивлению вещества принято делить на: А) проводники (p -2 Ом*м) Б) диэлектрики (p 10-8 Ом*м) В) полупроводники (10-2 Ом*м p10-8 Ом*м) Однако такое деление условно, т. к. под воздействием ряда факторов (нагревания, облучения, примеси) удельное сопротивление веществ и их вольт - амперная характеристика изменяются, и иногда очень существенно. Носителями свободных зарядов в металлах являются электроны. Доказано классическими опытами К. Рикке (1901 г.) – немецкий физик; Л.И. Мандельштамом и Н. Д. Папалекси (1913 г.) – российские физики; Т. Стюартом и Р. Толменом (1916 г.) – американские физики. Опыт К. Рикке Три предварительно взвешенных цилиндра (два медных и один алюминиевый), Рикке сложил отшлифованными торцами так, что алюминиевый оказался между медными. Затем цилиндры были включены в цепь постоянного тока: через них в течение года проходил большой ток. За то время через электрические цилиндры прошел электрический заряд, равный приблизительно 3.5 млн Кл. Вторичное взаимодействие цилиндров, проводившееся с точностью до 0.03 мг, показало, что масса цилиндров в результате опыта не изменилась. При исследовании соприкасавшихся торцов под микроскопом было установлено, что имеются лишь незначительные следы проникновения металлов, которые не превышают результатов обычной диффузии атомов в твердых телах. Результаты опыта свидетельствовали о том, что в переносе заряда в металлах ионы не участвуют. Опыт Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси Русские ученые Л. И. Мандельштам и Н.Д.Папалекси в 1913 году поставили оригинальный опыт. Взяли катушку с проводом и стали крутить ее в разные стороны. Раскрутят, к примеру, по часовой стрелке, потом резко остановят и — назад. Рассуждали они примерно так: если электроны и вправду обладают массой, то, когда катушка внезапно останавливается, электроны еще некоторое время должны двигаться по инерции. Движение электронов по проводу — электрический ток. Как задумали, так и получилось. Подсоединили к концам провода телефон и услышали звук. Раз в телефоне слышен звук, следовательно, через него ток протекает. В 1916 году американские физики усовершенствовали опыт Мандельштама и Папалекси Физминутка. ( Р ) Задание № 2. Используя текст пункта 3 параграфа 3 и материал на стр.18, ответьте на вопрос: - каковы основные положения электронной теории проводимости металлов? - запишите формулу для вычисления силы тока в металлах? - постройте график вольтамперной характеристики металлов; Критерий оценивания: знает электронную теорию проводимости металлов. Комментарий учителя. Задание № 3. Используя текст пункта 4 параграфа 3, ответьте: - в чем причина зависимости сопротивления проводников от температуры; - запишите формулу этой зависимости; - постройте график этой зависимости; Критерий оценивания: анализирует зависимость сопротивления металлов от температуры. Комментарий учителя. Зависимость сопротивления металлических проводников от температуры устанавливается экспериментально. Если пропустить ток от аккумулятора через стальную спираль, а затем начать нагревать ее в пламени горелки, то амперметр покажет уменьшение силы тока. Это означает, что с изменением температуры сопротивление проводника меняется. Если при температуре, равной 0 0С, сопротивление равно R0, а при температуре Т оно равно R, то относительное изменение сопротивления, как показывает опыт , прямо пропорционально изменению температуры на 1 0С: Эта величина для данного металла называется температурным коэффициентом сопротивления металлов. Из этой формулы получаем: Г рафик зависимости сопротивления металлов от температуры имеет вид: Данная зависимость качественно объясняется на основе электронных представлений. С повышением температуры удельное сопротивление металлов увеличивается, т.к. при этом возрастает скорость теплового движения и следовательно, увеличивается число соударений электронов с ионами решетки, что приводит к уменьшению скорости их направленного движения. Задание № 4. Используя текст пункта 5 параграфа 3, ответьте: - в чем состоит явление сверхпроводимости; Критерий оценивания: правильный ответ в учебнике, самооценивание. Комментарий учителя. Явление уменьшения удельного сопротивления до нуля при температуре, отличной от абсолютного нуля, называется сверхпроводимостью. Закрепление. ( Р ) (I ) Решение задач. Дифференциация. Уровень А. Задача № 840. Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе сечением 5 мм2 при силе тока 10 А , если концентрация электронов проводимости 5 . 10 28 м -3. Дескриптор: - записывает формулу силы тока в металлах; - вычисляет силу тока; Задача № 3.371. Алюминиевая проволока при 0 0С имеет сопротивление 4,25 Ом. Каково будет сопротивление этой проволоки при 200 0С? Дескриптор: - записывает формулу зависимости сопротивления от температуры; - вычисляет сопротивление; Уровень В. Задача № 841. Найти скорость упорядоченного движения электронов в медном проводе сечением 25 мм2 при силе тока 50 А, считая, что на каждый атом приходится один электрон проводимости. Дескриптор: - записывает формулу силы тока в металлах; - применяет формулы молекулярной физики; - вычисляет силу тока; Задача № 786. Сопротивление обмотки электромагнита, выполненной из медной проволоки, при 20 0С было 2 Ом, а после длительной работы стало равно 2,4 Ом. До какой температуры нагрелась обмотка? Дескриптор: - записывает формулу зависимости сопротивления от температуры для каждого случая; - записывает итоговую формулу; - вычисляет температуру; |